Στο άκρο Α μιας ομογενούς ράβδου μήκους l=2m και μάζας Μ=6kg, έχει προσκολληθεί ένα σώμα Σ μάζας m=1kg, το οποίο θεωρούμε υλικό σημείο, δημιουργώντας ένα στερεό s. Το στερεό s ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο, ενώ μπορεί να στρέφεται, χωρίς τριβές, γύρω από κατακόρυφο άξονα z, που περνά από το άλλο άκρο Ο της ράβδου. Σε μια στιγμή t0=0 στο σώμα Σ ασκείται μια σταθερού μέτρου δύναμη F=3Ν, η οποία είναι συνεχώς κάθετη στη ράβδο, με αποτέλεσμα το στερεό s να αρχίσει να περιστρέφεται. Να βρεθούν:
i) Η γωνιακή επιτάχυνση του στερεού s.
ii) Η ταχύτητα του σώματος Σ τη στιγμή t1=10s.
iii) Η στροφορμή τη στιγμή t1 κατά (ως προς) τον άξονα z:
α) του σώματος Σ, β) της ράβδου, γ) του στερεού s.
iv) Ο ρυθμός μεταβολής της στροφορμής κατά (ως προς) τον άξονα z:
α) του σώματος Σ, β) της ράβδου, γ) του στερεού s.
v) Το μέτρο της δύναμης που ασκεί ο άξονας στη ράβδο της στιγμή t1.
Δίνεται η ροπή αδράνειας της ράβδου ως προς κάθετο άξονα που περνά από το μέσον της Ιcm=(1/12)ml2.
ή
 |
Ένα σύστημα σωμάτων σαν στερεό. |
 |
Ένα σύστημα σωμάτων σαν στερεό. |